Zadanie 7 — rozwiązanie, matura chemii maj 2023, PR

Treść zadania

W wodnych roztworach słabych kwasów jednoprotonowych zachodzi dysocjacja. Dla danej wartości stężenia molowego roztworu i w danej temperaturze ustala się stan równowagi między cząsteczkami i jonami obecnymi w roztworze. W arkuszu na wykresie przedstawiono zależność stopnia dysocjacji (α) dwóch kwasów jednoprotonowych HX i HQ od stężenia molowego roztworu w temperaturze 20 °C (w całym zakresie stężeń 0–0,10 mol·dm⁻³ krzywa kwasu HQ leży poniżej krzywej kwasu HX). Wartości stopnia dysocjacji kwasu HX dla wybranych stężeń molowych zebrano w tabeli (t = 20 °C).

$c_{0}$ , mol·dm⁻³	0,002	0,008	0,018	0,028	0,042	0,100
α, %	43,6	25,2	17,6	14,4	11,9	7,9

Zadanie 7. (0–1)

Rozstrzygnij, na podstawie analizy danych zamieszczonych na wykresie, który kwas (HX czy HQ) jest mocniejszy. Zaznacz jego wzór. Odpowiedź uzasadnij.

HX	HQ

Uzasadnienie: ...

Wykres zależności stopnia dysocjacji α (w %) kwasów HX i HQ od stężenia molowego roztworu w zakresie 0–0,10 mol·dm⁻³ w temperaturze 20 °C. — Na podstawie: arkusz CKE MCHP-R0-100-2305 Oryginalny PDF CKE, str. 8

Źródło: arkusz CKE MCHP-R0-100-2305. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

Rozstrzygnięcie: mocniejszy jest kwas HX.

Na wykresie krzywa stopnia dysocjacji kwasu HX leży wyżej niż krzywa kwasu HQ, czyli przy każdym stężeniu z zakresu wykresu kwas HX jest zdysocjowany w większym stopniu.

Uzasadnienie (zgodne z zasadami oceniania CKE): dla danej wartości stężenia molowego roztworu dysocjacja kwasu HX zachodzi w większym stopniu niż dysocjacja kwasu HQ.

Typowy błąd / pułapka

Porównanie stopni dysocjacji ma sens tylko przy tym samym stężeniu — stopień dysocjacji słabego kwasu rośnie wraz z rozcieńczeniem (tabela: od 7,9% przy 0,100 mol · dm⁻³ do 43,6% przy 0,002 mol · dm⁻³).
Według zasad oceniania CKE samo „dysocjacja kwasu HX zachodzi w większym stopniu” (bez odniesienia do stężenia) jest odpowiedzią niewystarczającą, a „HX ma wyższy stopień dysocjacji niezależnie od stężenia” — nieprecyzyjną.

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Zadanie 7 - chemia 2023 PR — Arkusz CKE 2023 PR chemia - zadanie 7 (porównanie mocy kwasów HX i HQ). Na podstawie: CKE 2023 Oryginalny PDF CKE, str. 8

Klucz: moc kwasów

Mocny kwas (HCl, HNO₃, H₂SO₄): $α \approx 1$ , dysocjacja praktycznie całkowita.
Słaby kwas (CH₃COOH, HF): $α ≪ 1$ , równowaga $K_{a}$ .
$K_{a} = \frac{[ H _{3} O ^{+} ] [ A ^{-} ]}{[ H A ]}$ . Większe $K_{a}$ = mocniejszy kwas.
$p K_{a} = - lo g K_{a}$ . Mniejsze $p K_{a}$ = mocniejszy kwas.

Treść zadania

Zadanie 7. (0–1)

Rozwiązanie

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Klucz: moc kwasów

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji